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黄花三宝木枝条的化学成分研究



全 文 :收稿日期:2012 - 07 - 06
基金项目:中国热带农业科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费(ITBBZD0741,ITBB110403) ;2012 年海南省
国际合作重点项目(2012-GH001)
作者简介:马珊珊(1987 -) ,女(汉族) ,河北石家庄人,硕士研究生,E-mail:shanshanweiran@ 163. com;* 通讯作者:
戴好富(1974 -) ,男(汉族) ,江西吉安人,博士,研究员,博士生导师,主要从事天然产物化学研究,Tel:
(0898)66961869,E-mail:daihaofu@ itbb. org. cn。
文章编号:1005 - 0108(2013)01 - 0047 - 04
黄花三宝木枝条的化学成分研究
马珊珊1,2,梅文莉2,曾艳波2,刘寿柏2,董文化2,姜 北1,戴好富2*
(1. 大理学院 药学与化学学院,云南 大理 671000;2. 中国热带农业科学院 热带生物技术研究所
海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室,海南 海口 571101)
摘 要:目的 研究黄花三宝木(Trigonostemon lutescens Y. T. Chang et J. Y. Liang)枝条乙醇提取物的化学成分。
方法 采用多种柱色谱技术对黄花三宝木枝条的化学成分进行分离纯化,根据波谱数据和理化性质鉴定化合
物的结构。采用滤纸片琼脂扩散法测定化合物的抗菌活性。结果 从黄花三宝木中分离得到 8 个已知化合
物,经波谱分析鉴定其结构分别为松脂醇(1)、丁香脂素(2)、ergosterol peroxide(3)、5-羟基-6,7-二甲氧基香
豆素(4)、7-羟基-6-甲氧基香豆素(5)、丁香醛(6)、棕榈酸(7)和 β-谷甾醇(8)。结论 8 个化合物均为首次从
该植物中分离得到,化合物 1、3、6 和 7 为首次从该属植物中分离得到。抗菌活性研究结果表明,化合物 2 和 6
对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)有抑制作用。
关键词:黄花三宝木;化学成分;抗菌活性
中图分类号:R914 文献标志码:A
黄花三宝木(Trigonostemon lutescens Y. T.
Chang et J. Y. Liang)为大戟科(Euphorbiaceae)
三宝木属(Trigonostemon)植物。三宝木属植物
约有 50 余种,多为灌木,主要分布在亚洲的热带
和亚热带地区,我国共有 10 种[1]。黄花三宝木产
于广西南部,生长于石灰岩山地的灌木林中。在
泰国和我国,三宝木为民间用药,具有防腐、杀菌、
化痰、止泻等功效[2]。目前,已从三宝木属植物
中分离得到瑞香烷型二萜[3 - 4]、生物碱[5 - 6]、菲
类[7]等化学成分,其生物活性主要包括抗肿
瘤[3]、抗艾滋病病毒[4 - 5]、杀虫[8]等。黄花三宝
木为中国特有植物,其化学成分未见报道,为揭示
黄花三宝木的化学成分及生物活性,本文作者首
次对其枝条的乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部分进
行研究,从中分离鉴定了 8 个单体化合物,通过理
化常数和波谱数据分析分别鉴定为松脂醇(1)、
丁香脂素(2)、ergosterol peroxide(3)、5-羟基-6,7-
二甲氧基香豆素(4)、7-羟基-6-甲氧基香豆素
(5)、丁香醛(6)、棕榈酸(7)和 β-谷甾醇(8)。以
上化合物均为首次从该植物中分离得到,化合物
1、3、6 和 7 为首次从该属植物中分离得到。抗菌
活性研究结果表明,化合物 2 和 6 对金黄色葡萄
球菌(Staphylococcus aureus,SA)的生长有抑制
作用。
第 23 卷 第 1 期
2013年2月 总 111期
中 国 药 物 化 学 杂 志
Chinese Journal of Medicinal Chemistry
Vol. 23 No. 1 p. 47
Feb. 2013 Sum 111
DOI:10.14142/j.cnki.cn21-1313/r.2013.01.003
1 仪器与材料
熔点采用北京泰克公司 X - 5 型显微熔点仪
测定;NMR 谱采用 Bruker AV - 500 型超导核磁
共振仪测定(TMS 内标,瑞士 Bruker 公司) ;MS
谱采用 Autospec - 3000 质谱仪测定。薄层色谱
用硅胶板(GF254)、柱色谱用硅胶板(50 ~ 74 μm、
200 ~ 300 μm)均为青岛海洋化工厂产品。
Sephadex LH-20 和 RP-18 色谱柱均为Merck公司
产品。
黄花三宝木(Trigonostemon lutescens Y. T.
Chang et J. Y. Liang)枝条于 2011 年 9 月采自广
西省崇左市,经中国热带农业科学院热带生物技
术研究所代正福副研究员鉴定,凭证标本
(No. A20110901)存放于中国热带农业科学院热
带生物技术研究所。金黄色葡萄球菌(Staphylo-
coccus aureus,SA)ATCC51650 由海南省药品检
验所提供。
2 提取与分离
将黄花三宝木枝条(15. 7 kg)晒干后加工成
粉末,用体积分数 95%乙醇浸提 3 次,每次 7 d。
滤液经真空减压浓缩至无乙醇味后得粗浸膏,将
粗浸膏分散于水中制成悬浊液,依次用石油醚、乙
酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液分别减压浓缩至干,
得石油醚部分(87. 0 g)、乙酸乙酯部分(52. 4 g)
和正丁醇部分(136. 8 g)。其中,乙酸乙酯部分
(52. 4 g)经减压硅胶柱色谱分离,以氯仿-甲醇
(体积比为 100∶ 1→0 ∶ 1)梯度洗脱,分段收集,薄
层检测,合并相同部分,浓缩收集得到 10 个组分
(Fr. 1 ~ Fr. 10)。
Fr. 2(1. 3 g)经小孔吸附树脂柱色谱分离,甲
醇-水(体积比 3∶ 7→1∶ 0)梯度洗脱,得到 7 个亚组
分(Fr. 2-1 ~ Fr. 2-7)。Fr. 2-6(180. 6 mg)经硅胶
柱色谱(石油醚-乙酸乙酯,体积比 10 ∶ 1)分离得
到化合物 3(4. 1 mg)和化合物 8(15. 9 mg)。
Fr. 2-1(164. 6 mg)经硅胶柱色谱(石油醚-乙酸乙
酯,体积比 2 ∶ 1)分离得到化合物 4(4. 7 mg) ;
Fr. 2-1 经 RP-18 柱色谱(甲醇-水,体积比 1∶ 1)分
离,得到 3 个亚组分 Fr. 2-1-1 ~ Fr. 2-1-3,其中
Fr. 2-1-3 经硅胶柱色谱(石油醚-乙酸乙酯,体积
比 3∶ 1)纯化得到化合物 6(10. 2 mg) ,Fr. 2-1-1 再
次经反复硅胶柱色谱(石油醚-乙酸乙酯,体积比
4∶ 1)分离得到化合物 5(4. 6 mg)。Fr. 3(2. 9 g)
依次经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮梯度洗脱,体积
比 5∶ 2→1∶ 1)和 RP-18 柱色谱(甲醇-水,体积比
1∶ 1)分离,得到化合物 1(16. 4 mg)和化合物 2
(14. 6 mg)。Fr. 5(6. 4 g)依次经硅胶柱色谱(氯
仿-甲醇梯度洗脱,体积比 20∶ 1→10∶ 1)和 Sepha-
dex LH-20 凝胶柱色谱(氯仿-甲醇,体积比 1∶ 1)
分离,得到化合物 7(11. 0 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:无色结晶(甲醇) ,mp 336. 0 ~
337. 0 ℃,遇体积分数 10%的硫酸显暗红色。EI-
MS m/z:358. 1[M]+,结合 13C-NMR 和 DEPT
谱推断其分子式为 C20H22O6。
1H-NMR(CDCl3,
500 MHz)δ:6. 90(s,2H,H-2,2) ,6. 89(d,2H,
J = 8. 0 Hz,H-5,5) ,6. 81(d,2H,J = 8. 0 Hz,H-
6,6) ,5. 66(br s,2H,2 × OH) ,4. 73(d,2H,J =
4. 2 Hz,H-7,7) ,4. 23 ~ 4. 25(m,2H,H-9a,9a) ,
3. 90(s,6H,3,3-OCH3) ,3. 88 ~ 3. 89(m,2H,H-
9b,9b) ,3. 10 ~ 3. 11(m,2H,H-8,8)。13C-NMR
(CDCl3,125 MHz)δ:133. 0(C-1,1) ,108. 7(C-
2,2) ,146. 8(C-3,3) ,145. 4(C-4,4) ,114. 4(C-
5,5) ,119. 1(C-6,6) ,86. 0(C-7,7) ,54. 3(C-8,
8) ,71. 8(C-9,9) ,56. 1(3,3-OCH3)。上述数
据与文献[9 - 10]报道一致,故鉴定化合物 1 为
松脂醇(pinoresinol)。
化合物 2:无色结晶(甲醇),mp 307. 0 ~
308. 0 ℃,遇体积分数 10%的硫酸显紫色。EI-MS
m/z:418 . 1[M]+,结合13C-NMR和 DEPT 谱推断其
分子式为 C22H26 O8。
1H-NMR(CDCl3,500 MHz)
δ:6. 61(br s,4H,H-2,6,2,6) ,5. 55(br s,2H,
2 × OH) ,4. 76 (d,2H,J = 4. 4 Hz,H-7,7) ,
4. 29 ~ 4. 33(m,2H,H-9a,9 a) ,3. 92(s,12H,3,
5,3,5-OCH3) ,3. 93 ~ 3. 94(m,2H,H-9b,9b) ,
3. 11 ~ 3. 13(m,2H,H-8,8)。13C-NMR(CDCl3,
125 MHz)δ:132. 1(C-1,1) ,102. 7(C-2,6,2,
6) ,147. 1(C-3,5,3,5) ,134. 3(C-4,4) ,86. 0
(C-7,7) ,54. 3(C-8,8) ,71. 8(C-9,9) ,56. 3(3,
5,3,5-OCH3)。上述数据与文献[10]报道一
致,故鉴定化合物 2 为丁香脂素(syringaresinol)。
化合物 3:白色针晶(甲醇),mp 184. 0 ~
186. 0 ℃,遇体积分数10%的硫酸显墨绿色。Lieber-
mann-Burchard 反 应 阳 性。EI-MS m/z:428. 2
[M]+,结合13C-NMR 谱和 DEPT 谱推断其分子
式为 C28 H44 O3。
1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:
84 中 国 药 物 化 学 杂 志 第 23 卷
6. 50(d,1H,J = 8. 5 Hz,H-7) ,6. 24(d,1H,J =
8. 5 Hz,H-6) ,5. 20(dd,1H,J = 15. 2,7. 5 Hz,H-
23) ,5. 14(dd,1H,J = 15. 4,6. 7 Hz,H-22) ,3. 97
(tt,1H,J = 5. 1,11. 2 Hz,H-3) ,1. 00(d,3H,J =
6. 5 Hz,H-26) ,0. 99(d,3H,J = 6. 7 Hz,H-21) ,
0. 90(d,3H,J = 6. 8 Hz,H-28) ,0. 88(s,3H,H-
19) ,0. 84(s,3H,H-18) ,0. 82(d,3H,J = 6. 2 Hz,
H-27)。13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:34. 7(C-
1) ,30. 1(C-2) ,66. 5(C-3) ,37. 0(C-4) ,82. 2(C-
5) ,135. 4(C-6) ,130. 8(C-7) ,79. 4(C-8) ,51. 1
(C-9) ,37. 0(C-10) ,23. 4(C-11) ,39. 4(C-12) ,
44. 6(C-13) ,51. 7(C-14) ,20. 0(C-15) ,28. 7(C-
16) ,56. 2(C-17) ,13. 0(C-18) ,18. 2(C-19) ,39. 7
(C-20) ,20. 9(C-21) ,135. 2(C-22) ,132. 3(C-
23) ,42. 8(C-24) ,33. 1(C-25) ,20. 0(C-26) ,19. 6
(C-27) ,17. 6(C-28)。上述数据与文献[11]报道
一致,故鉴定化合物 3 为 ergosterol peroxide。
化合物 4:白色针晶(甲醇) ,mp 132. 0 ~
134. 0 ℃,遇体积分数 10% 的硫酸显黄色。EI-
MS m/z:222. 1[M]+,结合13C-NMR和 DEPT 谱
推断其分子式为 C11 H10 O5。
1H-NMR(CDCl3,
500 MHz)δ:7. 97(d,1H,J = 9. 6 Hz,H-4) ,6. 41
(s,1H,H-8) ,6. 17(d,1H,J = 9. 6 Hz,H-3) ,3. 89
(s,3H,7-OCH3) ,3. 83(s,3H,6-OCH3)。
13 C-
NMR(CDCl3,125 MHz)δ:162. 0(C-2) ,111. 4
(C-3) ,139. 2(C-4) ,146. 2(C-5) ,131. 9(C-6) ,
151. 9(C-7) ,92. 2(C-8) ,156. 0(C-9) ,103. 1(C-
10) ,61. 4(6-OCH3) ,56. 3(7-OCH3)。上述数据
与文献[12]报道一致,故鉴定化合物 4 为 5-羟基-
6,7-二甲氧基香豆素(tomentin)。
化合物 5:淡黄色针晶(氯仿) ,mp 203. 0 ~
204. 0 ℃。紫外灯下(254 nm)显天蓝色荧光,遇
碘显 黄 色。 EI-MS m/z:192. 3 [M]+,结 合
13C-NMR和 DEPT 谱推断其分子式为 C10 H8O4。
1H-NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7. 86(d,1H,J =
9. 5 Hz,H-4) ,7. 11(s,1H,H-5) ,6. 77(s,1H,H-
8) ,6. 20(d,1H,J = 9. 5 Hz,H-3) ,3. 91(s,3H,6-
OCH3)。
13C-NMR(CD3OD,125 MHz)δ:164. 1
(C-2) ,112. 6(C-3) ,146. 2(C-4) ,110. 0(C-5) ,
147. 1(C-6) ,151. 4(C-7) ,104. 0(C-8) ,152. 9(C-
9) ,112. 6(C-10) ,56. 8(6-OCH3)。上述数据与
文献[13]报道一致,故鉴定化合物 5 为 7-羟基-6-
甲氧基香豆素(scopoletin)。
化合物 6:浅黄色粉末,mp 110 ~ 113 ℃,遇体
积分数 10%的硫酸显暗红色。EI-MS m/z:182. 2
[M]+,结合13C-NMR和 DEPT 谱推断其分子式为
C9H10O4。
1H-NMR(CD3OD,500 MHz)δ:9. 74(s,
1H,CHO) ,7. 22(s,2H,H-2,6) ,3. 91(s,6H,3,5-
OCH3)。
13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ:129. 2
(C-1) ,108. 2(C-2,6) ,149. 6(C-3,5) ,143. 7(C-
4) ,56. 8(3,5-OCH3) ,192. 9(CHO)。上述数据与
文献[14]报道一致,故鉴定化合物 6 为丁香醛(4-
hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde)。
化合物 7:白色粉末,mp 63. 0 ~ 64. 0 ℃,遇体
积分数 10%的硫酸显紫红色。EI-MS m/z:256. 1
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推断其分子式
为 C16 H32 O2。
1H-NMR(CD3OD,500 MHz)δ:
2. 34(t,2H,J = 7. 4,15. 1 Hz,H-2) ,1. 58 ~ 1. 61
(m,2H,H-3) ,1. 30 ~ 1. 32(m,24H,H-4 ~ H-15) ,
0. 89 ~ 0. 91(m,3H,H-16)。13C-NMR(CD3OD,
125 MHz)δ:177. 8(C-1) ,23. 7 ~ 34. 9(C-2 ~ C-
15) ,14. 5(C-16)。上述数据与文献[15]报道一
致,故鉴定化合物 7 为棕榈酸(palmitic acid)。
化合物 8:白色粉末,Liebermann-Burchard 反
应呈阳性。与 β-谷甾醇标准品共薄层,在 3 种溶
剂展开系统中的 Rf 值相同,故确定化合物 8 为 β-
谷甾醇(β-daucosterol)。
4 抗菌活性测试
参照文献[16]的实验方法,采用滤纸片琼脂
扩散法测定化合物抗金黄色葡萄球菌 (Staphylo-
coccus aureus)活性。使用琼脂培养基将金黄色
葡萄球菌制成一定浓度的菌悬液(1 × 105 ~ 1 ×
107 cfu·mL -1) ,用棉签将其均匀涂布于供试无菌
培养皿中,制成含菌平板,待用。
将分离得到的化合物分别配成质量浓度为
20. 0 g·L -1的样品甲醇溶液,选用直径为 6. 0 mm
的灭菌滤纸片,分别滴加样品溶液 25 μL,待溶剂
挥干后,将已经点样的滤纸片贴于已涂供试菌悬
液的琼脂培养基上,放置 20 min,再放入 37 ℃ 无
光照的培养箱中培养,12 h 后测定其抑菌圈直径
(包含滤纸片直径) ,每个样品重复实验 3 次,取
10 μL 质量浓度为 0. 64 g·L -1硫酸卡那霉素作为
阳性对照,通过比较抑菌圈直径大小来确定化合
物的抗菌活性。结果表明,化合物 2、6 对金黄色
葡萄球菌有抑制作用,其抑菌圈直径分别为
9. 2 mm 和 13. 4 mm(阳性对照硫酸卡那霉素的
抑菌圈直径为 24. 0 mm) ,其余化合物对金黄色
94第 1 期 马珊珊等:黄花三宝木枝条的化学成分研究
葡萄球菌均没有表现出明显的抑菌活性。
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Chemical constituents from the twigs of Trigonostemon lutescens
MA Shan-shan1,2,MEI Wen-li2,ZENG Yan-bo2,LIU Shou-bai2,
DONG Wen-hua2,JIANG Bei1,DAI Hao-fu2*
(1. College of Pharmacy and Chemistry,Dali University,Dali 671000,China;2. Hainan Key Laboratory for
Research and Development of Natural Products from Li Folk Medicine,Haikou 571101,China)
Abstract:The genus Trigonostemon(Euphorbiaceae) ,comprising about 50 species is mainly distributed in
tropical and subtropical regions of Asia. Previous studies on chemical constituents and their activities from
plants of this genus have led to the isolation of several classes of compounds including diterpenoids,alkaloids
and phenanthrenes. There are about 10 species growing in China. So far,there has been no report on the
chemical constituents of Trigonostemon lutescens. During this phytochemical investigation on the twigs of T.
lutescens,eight compounds were isolated. Their structures were identified as pinoresinol(1) ,syringaresinol
(2) ,ergosterol peroxide(3) ,tomentin(4) ,scopoletin(5) ,4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde(6) ,pal-
mitic acid(7)and β-daucosterol(8)by their physico-chemical properties and spectral data. All the com-
pounds have been isolated from this plant for the first time. Compounds 1,3,6 and 7 have been isolated from
the genus Trigonostemon for the first time. Compounds 2 and 6 showed inhibitory effect on Staphylococcus
aureus by paper disk diffusion method.
Key words:Trigonostemon lutescens;chemical constituent;antibacterial activity
05 中 国 药 物 化 学 杂 志 第 23 卷